可植入電極位置選擇的制作方法
【專利說明】可植入電極位置選擇 相關申請的交叉引用
[0001 ]本申請要求2013年6月12 日提交的題為 "IMPLANTABLE ELECTRODE LOCATION SELECTI0N(可植入電極位置選擇)"的美國專利申請S/N. 13/916，353的權益，該專利申請通 過引用整體結合于此。
【背景技術】
[0002] 本文中的公開內容涉及用于可植入電極位置選擇的系統、方法和界面。
[0003] 可植入電極可被用在用于患者的醫療的各種系統、設備和方法中。更具體地，可植 入電極可位于患者的組織(例如，心臟組織等)鄰近、或與患者的組織(例如，心臟組織等)接 觸以向患者的組織遞送治療和/或從患者的組織感測信號。一些電極可比其他電極在遞送 治療方面更有效或是最佳的(例如，由于位置、接觸等）。
[0004] 各種起搏治療（例如，心臟再同步治療)可向患者的心臟的左心室遞送電起搏。用 于遞送左心室起搏的可植入電極可位于接近(proximate)患者的左心室的冠狀竇的一個或 多個分支中。冠狀竇的不同植入部位區域(例如，在一個或多個分支內的位置)在遞送起搏 治療方面可比其他區域更有效，或是最佳的。
【發明內容】
[0005] 本文中所描述的示例性系統、方法和界面可被配置成在用于向患者遞送心臟治療 中的一個或多個可植入電極的位置選擇方面輔助用戶(例如，醫師）。系統、方法和界面可被 描述為非侵入性的。例如，系統、方法和界面可不使用可植入設備(諸如引線、探針、導管等） 來在一個或多個可植入電極的位置選擇方面輔助用戶。進一步，例如，系統、方法和界面可 不涉及來自在從植入的電極的給定位置起搏期間發生了什么的反饋。換言之，示例性系統、 方法、和界面可針對在植入的電極被植入到、或被放入患者中之前根據非侵入性地 (noninvasively)取得的電測量值和/或機械測量值來選擇最佳的可植入電極位置。
[0000]更具體地，示例性系統、方法、和界面可使用機械運動數據結合替代（surrogate) 電激動數據來標識可植入電極的一個或多個候選和/或目標植入部位區域。可使用成像設 備來測量機械運動數據，該成像設備被配置成對患者的心臟的至少一部分(例如，心臟的血 管解剖的一部分)成像。可使用毗鄰患者的皮膚定位的一個或多個外部電極(例如，在患者 的身體外部)來測量替代電激動數據。在至少一個實施例中，替代電激動數據可以是對沿著 心臟的短軸(例如，電激動時間在心臟的長軸上可能變化不大)取得的患者的心臟的區域的 局部激動時間（例如，q-LV時間）的非侵入性(non i n vas i ve)估算。
[0007]此外，一個或多個圖形用戶界面可顯示患者的機械運動信息和/或替代電激動信 息以，例如輔助用戶選擇一個或多個可植入電極的位置，并且隨后將該一個或多個可植入 電極導航至這樣的位置。示例性系統、方法和界面可被描述為用于向用戶提供附加的信息 以幫助可植入電極的位置選擇的工具和/或用于標識一個或多個可植入電極的位置的自動 化推薦引擎。
[0008] 用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的一個示例性系統可包括電極設備、成 像設備、顯示設備、以及耦合至電極設備、成像設備、和顯示設備的計算設備。電極設備可包 括被配置成位于接近患者的組織處的多個外部電極(例如，以陣列定位并且被配置成位于 接近患者的皮膚處的表面電極）。成像設備可被配置成對患者的心臟的血管解剖的至少一 部分(例如，冠狀竇的至少一部分)成像。該顯示設備可包括圖形用戶界面，該圖形用戶界面 被配置成描繪用于植入可植入電極的患者的心臟的血管解剖的至少一部分。計算設備可被 配置成輔助用戶非侵入性地選擇可植入電極的位置。計算設備可被進一步配置成:使用所 述成像設備測量患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的多個植入部位區域的機械運 動，其中所述多個植入部位區域中的每個區域與所述多個植入部位區域的其他區域不同； 以及使用所述電極設備的多個外部電極來測量所述患者的心臟的多個植入部位區域的替 代電激動時間。可使用一個或多個外部電極測量所述多個植入部位區域中的每一個區域的 替代電激動時間。所述計算設備可被進一步配置成:基于所述多個區域的所測得的機械運 動和所測得的電激動時間來確定用于植入可植入電極的患者的心臟的血管解剖的至少一 部分的所述多個植入部位區域中的一個或多個候選部位區域。所述一個或多個候選部位區 域可包括大于或等于基于所述多個植入部位區域的最遲的機械運動收縮時間的機械運動 閾值的機械運動收縮時間以及大于或等于基于所述多個植入部位區域的最遲的電激動時 間的電激動閾值的電激動時間（例如，所述機械運動閾值可以是所選百分比的所述多個植 入部位區域的最遲的機械運動收縮時間，并且所述電激動閾值可以是所選百分比的所述多 個植入部位區域的最遲的電激動時間）。所述計算設備可被進一步配置成在所述圖形用戶 界面上標識用于植入可植入電極的一個或多個候選部位區域。
[0009] -種用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的示例性方法可包括:使用成像設 備測量患者的心臟的血管解剖的至少一部分(例如，冠狀竇的至少一部分)的多個植入部位 區域的機械運動。所述多個植入部位區域中的每個區域與所述多個植入部位區域的其他區 域不同。所述示例性方法可進一步包括:使用多個外部電極測量患者的心臟的所述多個植 入部位區域的替代電激動時間。可使用一個或多個外部電極(例如，以陣列定位的并且配置 成位于接近患者的皮膚處的表面電極)測量所述多個植入部位區域中的每一個區域的替代 電激動時間。所述示例性方法可包括:基于所述多個區域的所測得的機械運動和所測得的 電激動時間來確定用于植入可植入電極的患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述多 個植入部位區域中的一個或多個候選部位區域。所述一個或多個候選部位區域可包括大于 或等于基于所述多個植入部位區域的最遲的機械運動收縮時間的機械運動閾值的機械運 動收縮時間以及大于或等于基于所述多個植入部位區域的最遲的電激動時間的電激動閾 值的電激動時間（例如，所述機械運動閾值可以是所選百分比的所述多個植入部位區域的 最遲的機械運動收縮時間，并且所述電激動閾值可以是所選百分比的所述多個植入部位區 域的最遲的電激動時間）。所述示例性方法可包括:在圖形用戶界面上標識用于植入可植入 電極的一個或多個候選部位區域以及使用所述圖形用戶界面將至少一個可植入電極導航 至所標識的一個或多個候選部位區域中的至少一個。
[0010] 在一個或多個示例性系統和/或方法中，使用多個外部電極測量患者的心臟的所 述多個植入部位區域的替代電激動時間可包括使用接近于每個植入部位區域的一個或多 個外部電極測量每個植入部位區域的替代電激動時間。
[0011] 在一個或多個示例性系統和/或方法中，使用多個外部電極測量患者的心臟的所 述多個植入部位區域的替代電激動時間可包括:使用所述成像設備來確定所述多個外部電 極相對于患者的心臟的血管解剖的所述至少一部分的多個區域的位置;將一個或多個外部 電極與患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述多個區域中的每個區域相關聯；以及使 用與患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述多個區域中的每個區域相關聯的所述一 個或多個外部電極來測量所述每個區域的替代電激動時間。
[0012] 在一個或多個示例性系統和/或方法中，多個外部電極中的一個或多個外部電極 可與多個植入部位區域中的每一個區域相關聯，使用所述多個外部電極測量患者的心臟的 所述多個植入部位區域的替代電激動時間可包括:將所述多個外部電極定位成接近患者的 組織(例如，其中與所述多個植入部位區域中的每個區域相關聯的所述一個或多個外部電 極被定位成接近患者的與所述多個植入部位區域中的相應的區域相關聯的區），并且使用 電極設備的多個電極測量患者的心臟的多個區域的替代電激動時間可包括使用與患者的 心臟的血管解剖的至少一部分的所述多個區域中的每個區域相關聯的所述一個或多個外 部電極來測量所述每個區域的替代電激動時間。
[0013] 在一個或多個示例性系統和/或方法中，計算設備可被進一步配置成執行或方法 可進一步包括:確定一個或多個候選部位區域中的每一個區域的疤痕風險分數;在所述圖 形用戶界面上基于所述疤痕風險分數來標識所述一個或多個候選部位區域中的至少一個 目標部位區域以用于植入可植入電極；以及使用所述圖形用戶界面將至少一個可植入電極 導航至所述至少一個被標識的目標部位區域。所述疤痕風險分數可基于所述候選部位區域 的所測得的機械運動的峰-峰幅度、使用用于測量所述候選部位區域的替代電激動時間的 一個或多個電極所測得的所述候選部位區域的電活動的分離、使用用于測量所述候選部位 區域的替代電激動時間的一個或多個電極所測得的所述候選部位區域的電活動的ST段抬 高、以及使用用于測量所述候選部位區域的替代電激動時間的一個或多個電極所測得的所 述候選部位區域的電活動的低峰-峰幅度中的至少一個。
[0014] 用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的一種示例性系統可包括電極設備、成 像設備、顯示設備、以及耦合至電極設備、成像設備、和顯示設備的計算設備。該電極設備可 包括配置成位于接近患者的組織處的多個外部電極并且該成像設備被配置成對患者的心 臟的血管解剖的至少一部分成像。該顯示設備可包括圖形用戶界面，該圖形用戶界面被配 置成描繪用于植入可植入電極的患者的心臟的血管解剖的至少一部分。計算設備可被配置 成輔助用戶非侵入性地選擇可植入電極的位置。該計算設備可被進一步配置成:使用成像 設備測量所述患者的心臟的血管解剖的至少一部分的多個植入部位區域的機械運動（例 如，其中所述多個植入部位區域中的每個區域與所述多個植入部位區域的其它區域不同）； 使用所述電極設備的多個外部電極來測量所述患者的心臟的多個植入部位區域的替代電 激動時間，（例如，其中使用一個或多個外部電極來測量所述多個植入部位區域中的每個區 域的替代電激動時間）；以及基于所述多個區域的所測得的機械運動和所測得的電激動時 間來確定用于植入可植入電極的患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述多個植入部 位區域中的一個或多個候選部位區域。
[0015] 用于輔助可植入電極的非侵入性位置選擇的一種示例性方法可包括:使用所述成 像設備測量患者的心臟的血管解剖的至少一部分的多個植入部位區域的機械運動，其中所 述多個植入部位區域中的每個區域與所述多個植入部位區域的其他區域不同；以及使用多 個外部電極測量患者的心臟的所述多個植入部位區域的替代電激動時間，其中使用一個或 多個外部電極來測量所述多個植入部位區域中的每個區域的替代電激動時間。所述示例性 方法可進一步包括:基于所述多個區域的所測得的機械運動和所測得的替代電激動時間來 確定用于植入可植入電極的患者的心臟的血管解剖的至少一部分的所述多個植入部位區 域中的一個或多個候選部位區域。
[0016] -種示例性非侵入性方法可包括:基于處于專有的"帶狀"配置的表面ECG引線標 識遲的（late)電激動的區。可從該帶推導在固有心律和/或右心室起搏期間的心室激動的 序列。可從所推導的序列確定遲的左心室激動的區域。該數據可與從左心室的機械運動推 導的數據(例如，運動圖）結合使用以預選擇放置左心室引線的最佳區。
[0017] 一個示例性實施例使用如從表面電極映射的心室激動序列來與查看左心室的機 械運動的其他方法(例如，運動圖）結合來預選擇左心室引線的最佳位置。來自外部電極引 線的激動數據可被映射至左心室的特定粗略(gross)的區域。例如，來自左前電極的激動可 被映射至前左心室，來自左側電極的激動可被映射至心室的側壁，來自后外側電極的激動 可被映射至左心室的后外側位置，并且來自左后電極的激動可被映射至左心室的后位置。
[0018] 可基于來自運動圖的收縮的最遲的區來選擇初步目標位置，并且可選擇來自與特 定區對應的外部電極的電激動時間。可對來自與特定解剖區對應的電極的激動時間數據求 平均以表示在該特定區域上的激動時間。如果激動數據指示早期激動（ear Iy activation)，例如，如果激動時間小于如從去極化的開始測得的特定值(例如，可以為約80 毫秒至約100毫秒的值)或如果激動時間小于從外部電極記錄的最遲的激動的特定百分位 (例如，其中該百分位可以是從約50%至約75%的任意值），則該位置可被排除作為最佳部 位(例如，由于早期激動時間）。如果外部電極激動數據指示在該區中的遲的激動(例如，該 數據不滿足上述早期激動的標準)并且位于對應的解剖區中的外部電極不顯示局部疤痕的 體征(signs)(例如，包括分離(fractionations)(多個偏斜(deflections))、由r波跟隨的 開始處的小q波，其中q/r比率在20-30%之間，或ST段抬高（ST segment elevation)的體 征），則該初步目標位置可被選擇用于植入可植入電極和/或引線。此處描述的結疤 (scarring)的體征在臨床上可經常被用于診斷心肌梗塞并且也可被可視地檢查。可顯示來 自表面電極的激動圖以及對應于初步目標區的至少一個心動周期上的運動圖。
[0019] 一種示例性方法可將來自電動機械標測(mapping)的數據和疤痕的可能性分數結 合來選擇可植入電極和/或引線布置的最佳部位。組合的數據可包括：如從運動圖、運動曲 線和運動曲線的特征(例如，目標心室的不同區域中的運動曲線的峰值幅度)確定的目標心 室(例如，左心室)的不同區域的機械收縮的時間、在左心室的不同區域中的電激動數據、以 及來自緊鄰于左心室的不同區域的表面電極的電信號，例如，表面心電圖信號。示例性方法 可結合所有這些不同片段的信息以提出對最佳目標部位的推薦。
[0020] 例如，可基于電激動時間和機械收縮時間的特定閾值來標識可能的候選區域的子 集。比所有目標區域之中的最遲的電激動時間的特定百分比電激動的晚并且比所有目標區 域之中的最遲的機械收縮時間的特定百分比機械收縮的晚的區域可被選擇為用于引線布 置的潛在候選部位。特定百分比可在70%和約100%之間。接著，例如，可基于一個或多個標 準和過程給來自該子集的每個區域分配0-2的癥痕風險分數(scar risk score)。例如，最 初，可為所有區域分配O的疤痕風險分數并且評估以下標準：與一區域對應的運動曲線的 峰-峰幅度小于在所有目標區域之中的最大峰-峰幅度的所選百分比（例如，〇%至約50%， 諸如10%)可向該區域的疤痕風險分數添加1。在該區域處或接近于該區域的電信號(例如， 表面心電圖電極)示出包括ST段抬高、分離、低峰-峰幅度(例如，〈ImV)的結疤的一個或多個 體征可向該區域的疤痕風險分數添加1。一旦完成對疤痕風險分數的評估，可按疤痕風險分 數的降序對候選區域排序。具有最低的疤痕風險分數的區域可被選擇為引線的最終部位。 如果所有部位都處于最高疤痕風險分數(例如，2)處，則可通過使閾值中的每一個降低所選 的量(例如，約I 〇 %至約20 % )來選擇新的候選部位。例如，如果最初所選的百分比為75 %， 則每個新的經降低的百分比可以為65%。在一個實施例中，代替使用百分位閾值，絕對閾值 可被用于感興趣的變量中的一個或多個(例如，大于或等于在約50毫秒和約150毫秒之間的 所選的值的電激動時間）。
[0021 ] -種示例性方法可包括:在心竇(CS)靜脈解剖的三維模型上標識用于左心室(LV) 引線植入的候選部位;重建身體-表面標記并發現緊鄰該候選部位的標記;確定緊鄰先前發 現的標記的表面心電圖（ECG)電極(例如，單極電極），以及在與3D模型/運動圖集成的顯示 模塊(例如，監視器/屏幕等)上顯示電激動時間（例如，q-LV時間）的估算或替代。進一步，可 從根據來自先前標識的表面電極的ECG信號所確定的估算的或替代激動時間中估算局部電 激動時間（例如，q-LV時間）。
[0022] -種示例性方法可包括:確定基線心律期間（例如，從目標靜脈的運動圖數據）目 標部位處的機械收縮時間；經由從表面心電圖（ECG)帶獲取的替代電激動時間（例如，q-LV 時間）來確定基線心律期間目標部位中的電激動時間；從經標測的部位之中標識位于最遲 的機械收縮的閾值(例如，75%)內且位于最遲的電激動時間的給定閾值(例如，75%)內的 候選部位;從候選部位中的每一個的運動/應變曲線和表面ECG信號評估疤痕風險分數;和/ 或將最佳部位標識為具有最低疤痕風險分數的候選部位。
[0023] 以上
【發明內容】
并不旨在描述本公開的每個實施例或每種實現方式。通過參照下面 詳細的描述以及權利要求書并結合附圖，更完整的理解將變得明顯和可理解。
【附圖說明】
[0024] 圖1是包括電極設備、成像設備、顯示設備、和計算設備的示例性系統的示圖。
[0025] 圖2是描繪了患者的心臟的一部分的機械運動信息的示例性圖形用戶界面。<